Ukuran warna dan skala penilaiannya

Bagaimana untuk menilai warna berdasarkan ukuran? Apakah skala penarafan dan bagaimana ia berbeza? Kami akan menjawab soalan-soalan ini dalam artikel ini dan seterusnya.

Operasi dan pembinaan spektrofotometer

Alat pengukur warna menjadi sangat popular apabila ia menjadi jelas ia membolehkan penentuan warna bahan ujian dengan cara yang tepat, iaitu menggunakan nombor. Kelebihan besar spektrofotometer ialah kelajuan analisis dan kesederhanaan penyediaan sampel. Spektrofotometer mengukur berapa banyak cahaya yang dihantar melalui sampel yang telah diserapnya. Mekanisme operasi peranti ini adalah berdasarkan undang-undang Lambert-Beer, yang menentukan hubungan antara cahaya yang diserap dan tiga faktor, seperti kepekatan bahan, panjang laluan yang dilalui cahaya apabila melalui bahan yang dianalisis. , dan pekali kepupusan bahan ujian. Panjang laluan diketahui semasa setiap pengukuran dan sama dengan lebar kuvet pengukur. Spektrofotometer terdiri daripada beberapa elemen:

• sumber cahaya, yang biasanya merupakan lampu deuterium atau hidrogen,
• monokromator, memilih daripada keseluruhan spektrum hanya fluks sinaran bagi panjang gelombang yang dipilih, dan kemudian memancarkan cahaya ini melalui kuvet yang mengandungi sampel yang dianalisis,
• menyukat kuvet – bekas di mana bahan ujian dituangkan,
• pengesan, yang berperanan untuk menukar sinaran elektromagnet kepada isyarat elektrik. Selalunya ini adalah fotosel dan fotomultiplier.

Pengukuran mungkin bermula selepas meletakkan sampel ujian dalam kuvet dan kemudian kuvet, dalam spektrofotometer. Cahaya yang dipancarkan daripada sumber melalui prisma atau kisi pembelauan (elemen penyebaran dalam monokrom). Panjang gelombang yang sesuai dipilih oleh monokromator diarahkan ke kuvet di mana sampel berada. Seterusnya, cahaya melalui cecair yang dianalisis dan jatuh ke pengesan, yang memaparkan hasil analisis pada skrin peranti. Warna sampel kering dan pepejal yang mana cahaya yang dipantulkan, bukan cahaya yang berlalu, diukur, dinilai dengan cara yang sedikit berbeza. Kaedah ini, yang biasa digunakan, ia oleh pengeluar cat dan varnis, akan dibincangkan dalam artikel seterusnya. Pada masa ini, spektrofotometer digunakan dalam hampir setiap perusahaan perindustrian, di mana pemantauan dan analisis yang tepat terhadap perbezaan warna diperlukan. Spektrofotometer menggantikan semua kaedah pengukuran warna sebelumnya dalam jabatan kawalan kualiti. Terima kasih kepada peranti ini adalah mungkin untuk memantau perbezaan yang berlaku untuk sampel individu daripada kumpulan pengeluaran yang berbeza. Perlu ditekankan bahawa peranti ini menyesuaikan diri dengan peraturan yang sentiasa berubah-ubah mengenai penggunaan warna dan teknologi.

Skala penilaian warna

Cecair dan bahan penutup berbeza dengan ketara. Atas sebab ini, skala penarafan warna sampel mereka akan berbeza untuk cecair lutsinar, jernih dan berbeza untuk salutan dan bahan penutup. Untuk menilai sampel lutsinar, skala Gardner dan APHA – Hazen digunakan serta yang lain, seperti skala Saybolt. Warna bahan tidak lutsinar boleh dinilai menggunakan skala Hunter dan CIELab. Pengukuran dan penarafan warna menggunakan skala yang dinyatakan di atas membolehkan penentuan kualiti produk yang dinyatakan dengan nilai berangka. Dengan mengukur warna cahaya yang melalui sampel, adalah mungkin untuk mendapatkan butiran mengenai setiap produk, termasuk cat, ubat-ubatan, bahan kimia dan juga makanan. Perlu diingat bahawa terima kasih kepada pengetahuan tentang skala warna, adalah mungkin untuk memilih alat yang sesuai untuk berfungsi untuk mengukur warna.

Penarafan warna cecair jernih

Skala APHA-Hazen

Nama skala ini berasal dari huruf pertama Persatuan Kesihatan Awam Amerika, yang merupakan organisasi yang bertanggungjawab untuk melaksanakan skala warna visual sebagai kaedah menilai kualiti air. Skala APHA, juga dikenali sebagai skala Hazen, digunakan untuk menilai sampel minyak, derivatif petroleum, serta pelarut, plastik dan farmaseutikal. Ini ialah kaedah penilaian visual berdasarkan warna corak cecair larutan platinum-kobalt. Pada skala ini, nilai air suling ialah 0, dan nilai larutan platinum-kobalt 500 ppm ialah 500. Keluk penentukuran dibuat dengan daripada mencairkan larutan Pt-Co (kepekatan: 500-ppm). Bergantung pada sampel, warna berbeza dari telus dan tidak berwarna kepada kuning. Warna produk yang dinilai pada skala APHA-Hazen boleh ditentukan menggunakan spektrofotometer. Dalam petunjuk kuantitatif, kekuningan jejak ditentukan. Kaedah ini juga boleh digunakan sebagai penunjuk visual kemerosotan sampel selepas terdedah kepada cahaya, haba dan kehadiran kekotoran. Contoh produk Kumpulan PCC yang parameter ini diukur sebagai sebahagian daripada kawalan kualiti ialah: EXOplast OTE3, ROKAnol IT10, ROKAmer G5000E.

Skala Gardner

Skala Gardner dicipta untuk menilai warna produk lutsinar warna coklat dan kuning. Menggunakan kaedah ini, bahan seperti varnis, minyak, resin serta asid lemak diuji. Skala Gardner membolehkan penilaian kecerahan warna sampel disebabkan oleh proses yang menyebabkan perubahan bahan. Perubahan warna ini diukur dan kemudian berdasarkan ukuran adalah mungkin untuk menilai umur, kaedah pemprosesan bahan atau pendedahan cahaya. Skala Gardner diperbuat daripada 18 penyelesaian standard. Hari ini, kaedah penarafan warna minyak dan bahan telus coklat-kuning lain ini tidak popular. Ia telah digantikan dengan pengukuran spektrofotometer, yang tepat dan membawa ralat yang jauh lebih kecil daripada penilaian subjektif penyelidik. Menggunakan skala Gardner, kawalan kualiti dilakukan untuk produk seperti ROKAdis 900, EXOdis PC950, ROKAdis PC440.

Skala Saybolt

Skala ketiga untuk menilai warna sampel lutsinar ialah skala Saybolt. Ia digunakan untuk menentukan kualiti produk farmaseutikal serta produk asal petrokimia, seperti minyak tanah, bahan api diesel, petrol tidak bernoda, lilin petroleum. Menggunakan kaedah Saybolt, adalah mungkin untuk menilai kekuningan bahan ringan pada skala -16 (yang bermaksud pewarnaan kuat) kepada +30 (yang bermaksud bahan tidak berwarna). Penilaian visual pada skala Saybolt mungkin membawa ralat yang besar, hasil daripada perbezaan dalam tafsiran warna, keadaan cahaya dan persekitaran. Disebabkan oleh ketidaktepatan dan kekaburan penarafan, kaedah ini juga telah digantikan dengan pengukuran spektrofotometer automatik.

Ringkasan

Tujuan utama analisis warna menggunakan skala warna adalah untuk mengukur kekotoran yang terdapat dalam sampel. Walau bagaimanapun, warna bahan yang dianalisis bukanlah maklumat yang mencukupi untuk mengenal pasti pencemaran dan menilai kualiti produk. Parameter pelengkap ialah hasil pengukuran jerebu. Sesetengah spektrofotometer dilengkapi dengan elemen yang membolehkan pengukuran jerebu dan warna, yang membolehkan kawalan berterusan terhadap kualiti pengeluaran. Atas sebab ini, spektrofotometer adalah salah satu peranti yang biasa ditemui di makmal kawalan kualiti.